Corte simple cÃclico
Aparato de ensayo de corte dinámico para la predicción de comportamiento del suelo
bajo condiciones dinámicas
ASTM D6528
DESCRIPCIÓN GENERAL
El aparato de corte simple cÃclico generalmente se utiliza para la investigación del comportamiento del suelo en el campo dinámico, y puede simular con bastante facilidad muchas diferentes condiciones de carga del campo, como por ejemplo:
- Estabilidad bajo eventos sÃsmicos de pendientes sumergidas en la plataforma continental caracterizada por arcillas estratificadas
- Degradación de esfuerzo cortante en suelos cohesivos bajo carga cÃclica
- Evaluación de los parámetros de licuefacción de suelos no cohesivos bajo carga cÃclica
El corte simple cÃclico es un dispositivo de deformación plana. La deformación por esfuerzo cortante se induce por el movimiento horizontal en la parte inferior de la muestra en relación con la parte superior. El diámetro horizontal de la muestra se mantiene constante, por lo tanto, cualquier cambio en el volumen será como resultado del movimiento vertical de la placa superior.
El sistema está diseñado para permitir que una muestra sea consolidada, drenada y luego sometida a corte.
Muestra
La muestra estándar es de 70 mm de diámetro. El ensayo también se puede realizar en especÃmenes de 50 mm de diámetro usando el kit de conversión 31-WF7500 / 1.
Se coloca en un pedestal con una tapa superior lo mismo que una muestra triaxial y apoyada por una membrana de goma colocada y asegurada con juntas tóricas. Para mantener un diámetro constante a lo largo del ensayo de la muestra está soportada por una serie de anillos de deslizamiento.
Etapa de corte
Durante el corte, los anillos se deslizan a través de cada otro como se muestra.
Durante la etapa de corte del ensayo, la altura vertical de la muestra se mantiene a una altura constante por el actuador vertical en un bucle cerrado de control con el transductor de desplazamiento vertical. Los anillos mantienen un diámetro constante de la muestra.
A continuación una descripción general de los componentes principales del sistema :
Sistema Base
El sistema consta de un marco de carga de corte con reservorio de aire con válvulas de control de carga vertical y horizontal. Incorpora un sistema de control y adquisición de datos como se describe a continuación, con dos actuadores de 5 kN. El sistema está montado en un gabinete que soporta todos los componentes. Los actuadores horizontales y verticales se fijan al bastidor, el cual suministra la reacción a las fuerzas aplicadas. Cada actuador tiene un transductor de desplazamiento interno, que transmite la posición del pistón actuador al PC . Esto es muy importante cuando se instala una muestra; ya que permite establecer el recorrido suficiente para la duración del ensayo.
La muestra se configura en la máquina, tiene una tapa superior fija rÃgidamente y una mitad inferior en movimiento. En la mitad superior se encuentra el pistón de 50 mm de diámetro. Este se aloja sobre una bola para permitir el movimiento vertical y evitar el movimiento horizontal. La mitad inferior está montado sobre cojinetes de rodillos como en una caja de corte estándar .
Sistema de control de ejes múltiples Integrado
El IMACS es una unidad autónoma compacta que proporciona todas las funciones crÃticas de control, tiempo y de adquisición de datos para el ensayo y los transductores. El IMACS está vinculado a un ordenador personal a través del enlace de comunicaciones USB .
El módulo de adquisición de datos tiene 13 entradas normalizadas ( ± 10 V gama ) para transductores. Estos canales son digitalizados por exactitud, alta velocidad de convertidores de 20 bits (A / D ), para el análisis y presentación de datos. El módulo de control tiene tres canales para control de realimentación. Uno está dedicado al actuador de carga / desplazamiento vertical , el segundo está dedicado a la presión de la cámara, el tercero es para la contrapresión. El módulo de control de retroalimentación y el módulo de adquisición de datos tienen su propia interfaz dedicada de alta velocidad USB de 10 b/s o interfaz RS232. Esto permite una ininterrumpida comunicación siminultánea que permite una mayor velocidad de cooperación y flexibilidad.
Supervisado por el PC, el IMACS controla automáticamente la operación de carga para cada tipo de ensayo. El IMACS controla directamente la válvula de control para aplicar la tasa requerida de carga o de forma de onda, cámara y contrapresión. Mientras la muestra está siendo sometido a fuerzas de carga, la IMACS captura los datos de los transductores y las transferencias de estos, a través de la conexión USB o RS232, al PC para su procesamiento, visualización y almacenamiento .
Las celdas de carga
Estas dos celdas de carga de 5 kN están equipadas en lÃnea con los actuadores horizontales y verticales.
Las celdas de carga están equipados con un módulo de calibración en lÃnea, permitiendo que los transductores puedan ser cambiados o movidos dentro del sistema de adquisición de datos sin la necesidad de recalibrarlos. Exactitud de 1 N.
Transductor de desplazamiento
Este transductor de desplazamiento ± 25 mm está integrado en el actuador. Mide la posición del pistón del accionador y también se puede utilizar como transductor de control para la prueba de deformación cÃclica.
Transductor de desplazamiento vertical
Este transductor se calibra sobre ± 2.5 mm para controlar la altura de la muestra. Grado de exactitud: 1 mm
Acondicionamiento de señal en lÃnea
Esto normaliza todas las salidas de transductores, permitiendo a estos transductores moverse de un canal a otro sin tener que volver a calibrar.
El sistema incluye lo siguiente:
- Máquina de corte simple cÃclico con actuadores horizontales y verticales 5 kN de capacidad
- Accesorios para la preparación de muestras
- Transductores de fuerza y desplazamiento
- Sistema de control y adquisición de datos
- Software y PC
PRINCIPALES CARACTERISTICAS
â–ª Actuadores horizontales y verticales de 5 kN
â–ª Celdas de carga de 5 kN equipados en lÃnea con actuadores, precisión 1 N
▪ Realización de ensayos con diámetro constante
â–ª Posibilidad de ensayo de corte con altura constante
â–ª Posibilidad de ensayo de esfuerzo constante
▪ Posibilidad de ensayo con tasa constante de deformación
â–ª Frecuencia de funcionamiento hasta 10 Hz (dependiendo de las condiciones de ensayo)
Marco principal: montado en el piso, marco de caja de acero incluyendo actuadores neumáticos integrales de doble efecto horizontales y verticales, cada uno con un transductor de desplazamiento interno de + / -15 mm (Exactitud: 1μm). La tapa superior es fija y el pedestal está montado sobre cojinetes de rodillos.
Tamaño de la muestra: 70 mm de diámetro. (50 mm con kit de conversión)
Carga máxima: ± 5 kN vertical y horizontal
Frecuencia de trabajo: hasta 10 Hz (dependiendo de las condiciones de prueba)
Dimensiones: 1500x1200x700 mm (HxLxW)
Especificaciones eléctricas: 240 o 110 V, 50-60 Hz, 1 fase.
Peso aprox:. 350 kg
31-WF7500
Aparato de Corte CÃclico Simple controlado por PC, con IMACS, colocado en un gabinete, incluye adaptadores para muestras de 70 mm. 110V-220V 60Hz-50Hz 1ph
31-WF7500/1
Accesorios para muestras de 50 mm de diámetro, incluyendo el pedestal y la tapa superior
31-WF7500/1
Accesorios para muestras de 50 mm de diámetro, incluyendo el pedestal y la tapa superior
86-D2015/A
Compresor de aire, 10 bar de presión max., de 200 litros de capacidad, 5,5 kW.
86-D2019
Unidad de tratamiento de aire para la deshumidificación del aire, comprende: secador de aire, filtro de partÃculas 5M, filtro de aceite 0,01 M. 230 V, 50-60 Hz, 1 fase
SOFTWARE
Etapa de consolidación
La etapa de consolidación es simplemente la aplicación de un esfuerzo estático de carga axial para el espécimen, mientras que el eje de carga lateral ( corte ) se mantiene estacionario . Los datos de esfuerzo axial y desplazamientos de la muestra ( axial y lateral ) se miden en el tiempo y son registrados por el sistema. Los datos registrados también se muestran al operador en forma de gráficos y tablas como proceda en la etapa de ensayo. Una vez que la consolidación de la muestra se determina estar completa se termina manualmente la etapa por el operador
Etapa de corte simple cÃclico
En esta etapa del ensayo se aplica una fuerza de corte lateral cÃclica u opcionalmente un desplazamiento, a la muestra, mientras que el eje axial se mantiene al esfuerzo especificado, u opcionalmente, se mantiene la altura de la muestra. Ambas fuerzas ​​axial y lateral y los desplazamientos del espécimen, junto con la presión de poro inducida por corte se miden para cada ciclo de carga. Los datos medidos son obtenidos a partir de 50 puntos de muestreo capturados durante el perÃodo del ciclo. Estos datos se muestran al operador en formas de onda, gráficos y tablas y también adquirido por el sistema en un archivo de datos. La forma ciclo de carga es seleccionable por el operador por medio de funciones predefinidas, pero también puede ser una forma generada por el usuario.
Etapa de corte por desplazamiento lineal
La etapa de corte por desplazamiento lineal del ensayo aplica una tasa de desplazamiento de corte lateral a la muestra. Ambas fuerzas, axial y lateral y los desplazamiento del espécimen junto con la presión de poro inducida por corte se miden para cada ciclo de carga . Los datos medidos son desplegados al operador en forma de gráficos y tablas y también registrado por el sistema en un archivo de datos.